人机工程学教案-2012.02.22 - 图文(5)

2019-06-17 16:42

50%-99%之间的数值:P=M+(SK)

M为标准值;S为标准差;K为百分比变换系数。

9、人体尺寸的区域划分 区域 东北、华北区 西北区 东南区 华中区 华南区 西南区 省份 黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、北京、天津、河北 甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁夏、河南、新疆 安徽、江苏、上海、浙江 湖南、湖北、江西 广东、广西、福建 贵州、四川、云南 10、各地区身高、体重的M、S值 M值 S值 M值 东北、华北区 1693(1586) 56.6(51.8) 64(55) 西北区 1684(1575) 53.7(51.9) 60(52) 东南区 1686(1575) 55.2(50.8) 59(51) 华中区 1669(1560) 56.3(50.7) 57(50) 华南区 1650(1549) 57.1(49.1) 56(49) 西南区 1647(1546) 56.7(53.9) 55(50 11、百分比对应的变换系数K 百分比 变换系数K 百分比 变换系数K 5% 1.645 75% 0.674 10% 1.282 80% 0.842 20% 0.842 90% 1.282 25% 0.674 95% 1.645 50% 0.000

例1:设计适用于90%华北男性使用的产品,试问应按怎样的身高范围设计该产品尺

寸?

解:由表查知华北男性身高平均值

M=1693mm,标准差S=56.6mm.要求产品适用于90%的人,故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值,由表查得变换系数K=1.645;

即第5百分位数为:P=1693-(56.6*1.645)=1600mm 第95百分位数为:P=1693+(56.6*1.645)=1786mm

结论:按身高1600-1786mm设计产品尺寸,将适应用于90%的华北男性。 讨论:平均值是作为设计的基本尺寸,而标准差是作为设计的调整量的。

注意:例中被排除的10%的人,是10%的矮小者还是高大者或者大小各排除5%即取中间值,取决于排除后对使用者的影响和经济效果。当需要得到某项人体测量尺寸M1所处的百分率P时,可按下列步骤及公式求得:Z=(M1-M)/S

然后根据Z值查表得小p的值,再按下列公式求百分率P;即P=0.5+p 以下列例题说明:

例2:已知男性A身高1720mm,试求有百分之多少的西北男性超过其高度? 解:由表查得西北男性身高平均值M=1684mm,标准差S=53.7mm那么

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区域 身高 体重 S值 8.2(7.7) 7.6(7.1) 7.7(7.2) 6.9(6.8) 6.9(6.5) 6.8(6.9)

Z=(1720-1684)/53.7=0.670

再根据Z=0.670查表得p=0.2486(0.249)即P=0.5+0.249=0.749

结论:身高在1720mm以下的西北男性为74.9%,超过男性A身高的西北男性则为25.1%。

三、影响人体尺寸差异的因素 影响人体测量数据差异的因素: 1、年龄

注意:在采用人体尺寸时,必须判断对象适合那些年龄组,要注意不同年龄组尺寸数据的差异。例如:

人体尺寸增长过程:男20岁、女18岁。(结束) 手的尺寸:男15岁、女13岁。(达到一定值) 脚的大小:男17岁、女15岁。(基本定型)

成 年 人:身高随年龄增长而收缩;体重、肩宽、腹围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。

2、性别

男女之间的差异:

(1)对于大多数人体尺寸,男性比女性大些;(但有四个尺寸—胸厚、臀宽、臂部及大腿周长正相反)

(2)同整个身体相比,女性的手臂和腿较短,躯干和头占的比例较大,肩较窄,骨盆较宽;

(3)皮下脂肪厚度及脂肪层在身体上的分布,男女也有明显差别; (4)在腿的长度尺寸起重要作用的场所(如座姿操作的岗位),考虑女性的人体尺寸至关重要。

3、年代

在使用人体测量数据时,要考虑其测量年代,然后加以适当修正。

一组数据:欧洲居民每隔10年身高增加1—1.4cm;美国城市男性青年在1973—1986年的13年间身高增加2.3cm;日本男性青年在1934—1965年的31年间身高增加5.2cm、体重增加4kg、胸围增加3.1cm;我国原广州中山医学院男性在1956—1979年的23年间身高增加4.38cm、女性身高增加2.67cm。

4、地区与种族 注意点:

由于不同国家、不同地区、不同种族的人体尺寸的差异,即使是同一国家,不同地区的人体尺寸也有差异。因此,在设计中考虑产品的多民族的通用性。

5、职业

不同职业的人,在身体大小及比例上也存在着差异。例如,一般体力劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍大些。

四、人体尺寸的应用

1、主要人体尺寸的应用原则之一

(1)极限设计原则:主要内容包括设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位;设计的最小尺寸参考人体的高百分位。

(2)可调原则:设计优先采用可调式结构。一般调节范围应从第5百分位到第95百分位。

(3)平均尺寸原则:设计中采用平均尺寸计算。(多数专家不主张按平均尺寸设计) 2、人体身高在设计中的应用方法

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3、人体作业空间设计之一

(1)立姿活动空间(见右上图):

立姿时人的活动空间不仅取决于身体的尺

寸,而且也取决于保持身体平衡的微小平衡动作和肌肉松弛、脚的站立平面不变时,为保持平衡必须限制上身和手臂能达到的活动空间。

(2)坐姿活动空间(见右上图)

(3)单腿跪姿的活动空间和仰卧活动空间

(4)仰卧的活动空间

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4、人体各部分结构参数的计算

(1)人体体积计算 V=1.01W-4.937(V为人体体积L,W为人体体重Kg) (2)人体表面积计算 B=0.02350H 0.42246 (3)由身高计算各部分尺寸(见下图)

5、人体作业于在室内设计中的具体应用

室内设计的主要目的是要创造有利于人们身心健康和安全舒适的工作、生产和生活、休息的良好环境。而人体工程学就是为这一目的服务的一门系统学科。要创造这样一种环境,主要采用科学的手段,主要包括“关于人体尺度和人类生理及心理要求”两个方面。

这两个方面各国都有自己合理的数值系列及判断资料。除此之外,还有一个相关的问题,就是人体空间的构成,它包括以下三方面:

(1)体积:所谓体积就是人体活动的三维范围,这个范围每个国家、民族以至每个人之间的人体尺度测量标准不尽相同,因此决定了三维空间量的差异。所以人体工程学所采用的数值都是平均值,此外还有偏差值,以供设计人员参考使用。

(2)位置: 所谓位置,是指人体在室内的“静点”,个人与群体的生活习俗以及生产方式和工作习惯与静点的确定有直接关联,它主要取决于“视觉定位”。由于中西方差距较大,定位也受到影响。

另外,人的生活、工作要求在不同地点和特定环境对定位也有很大影响,所以定位又有一定的弹性。

(3)方向:所谓方向是指人的“动向”,这种动向受生理和心理两方面的制约。 6、人体工程学在室内设计中的应用

(1)确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据

根据人体工程学中的有关计测数据,从人的尺度、动作域以及人际交往的空间等,以确定空间范围。

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(2)确定家具、设施的形体、尺寸及其使用范围的主要依据

家具设施为人所使用,因此它们的形体、尺寸必须以人体尺度为主要依据;同时,人们为了使用这些家具和设施,其周围必须留有活动和使用的最小余地。

(3)提供适应人体的室内物理环境的最佳参数

室内物理环境主要有室内热环境、声环境、光环境、重力环境、辐射环境等,室内设计时有了上述要求的科学参数后,在设计时就有可能有正确的决策。

(4)对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供科学依据

人眼的视力、视野、光觉、色觉是视觉的要素,人体工程学通过计测得到的数据,对室内光照设计、室内色彩设计、视觉最佳区域等提供了科学的依据。

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